פרוטקטיניום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
אורניום - פרוטקטיניום - תוריום
 
Pr
Pa
  
 
 
Pa-TableImage.png
כללי
מספר אטומי 91
סמל כימי Pa
סדרה כימית אקטינידים
צפיפות 15370 kg/m3
מראה
בהיר, ברק מתכתי כסוף
280px
תכונות אטומיות
משקל אטומי 231.03588 amu
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
טמפרטורת התכה 1841K (1568°C)
טמפרטורת רתיחה 4300K (4027°C)
לחץ אדים \ 2.2\ 10^-6Pa ב-2200K
שונות
אלקטרושליליות 1.5
קיבול חום סגולי 120 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 5.29 106/m·Ω
מוליכות תרמית 47 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 568 kJ/mol

פְּרוֹטַקְטִינְיוּם (Protactinium או Brevium) הוא יסוד כימי רדיואקטיבי מסדרת האקטינידים שסמלו הכימי Pa ומספרו האטומי 91.

שמו נלקח מהמילה היוונית Protos שפירושה הוא אבא, בתוספת שם היסוד אקטיניום, והכוונה היא ל"אבי אקטיניום", מכיוון שניתן להפיק 231Pa על ידי הפגזת 227Ac בקרינת אלפא.

מאפיינים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפרוטקטיניום הוא מתכת מסדרת האקטינידים. לפרוטקטיניום ברק מתכתי בהיר שמתעמעם לאחר זמן מה של חשיפה לאוויר. הפרוטקטיניום הופך למוליך-על בטמפרטורת 1.4°K

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפרוטאקטיניום זוהה לראשונה בשנת 1913 על ידי קסימיר פג'נס ו-א.ו. גרינג בזמן שחקרו את הזדקנות האורניום. האיזוטופ שהתגלה היה 234Pa עם זמן מחצית חיים של 1.17 דקות. גילויו אושר רק בשנת 1918 כשאיזוטופ 231 זוהה ונחקר על ידי שתי קבוצת מדענים, אחת בגרמניה אשר כללה את אוטו האן וליזה מייטנר, ואחת בבריטניה אשר כללה את פרדריק סודי וג'ון קרנסטון. הפרוטאקטיניום בודד לראשונה בשנת 1934 על ידי איריסטיד ו' גרוס כאשר הצליח לבודד מהתרכובת Pa2O5 ששקלה 2 מ"ג, 0.1 מ"ג של 2Pa על ידי החלפת החמצן ביוד, והרחקת היוד מהיודיד שהתקבל בעזרת חימום עם חוט להט בואקום

2PaI5 → 2Pa + 5I2

בשנת 1961 הצליח משרד האנרגיה הבריטי להפיק 125 גרם פרוטאקטיניום 99.99% טהור לאחר שחצבו 55 טון במכרות והשקיעו חצי מיליון דולר.

צורה בטבע[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפרוטקטיניום נמצא בעפרת רדיום. בכל 50 טון יש כ-125 גרם של 231Pa.

תרכובות[עריכת קוד מקור | עריכה]

נוצרו מספר תרכובות של פרוטקטיניום והן נחקרות.

PaF4

PaF5

PaCl4

PaCl5

PaBr4

PaBr5

PaI3

PaI4

PaI5

PaO

PaO2

Pa2O5

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפרוטקטיניום אינו נמצא בשימוש בשל היותו יקר ורעיל, ובינתיים הוא משמש לצורכי מחקר בלבד. אך ההערכה היא ש-231Pa ניתן לביקוע גרעיני וליצירת תגובת שרשרת. המסה הקריטית שלו היא כ-750±180 קילוגרם.

איזוטופים[עריכת קוד מקור | עריכה]

לפרוטקטיניום 21 איזוטופים שונים. 3 האיזוטופים העיקריים הם:

  • 230 - בעל זמן מחצית חיים של 17.4 ימים.
  • 231 - בעל זמן מחצית חיים של 32,760 שנים (היציב ביותר).
  • 233 - בעל זמן מחצית חיים של 26.967 ימים.

תוצרי הדעיכה של הפרוטקטיניום הם 233U, 230U, 227Ac ו-230Th.

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

תמונה של פרוטקטיניום